Para aviones y drones: en Perm ayudarán a crear materiales compuestos resistentes a defectos

Los científicos estudiaron la influencia de diversas cargas en los materiales compuestos

En la industria de la aviación rusa se han empezado a utilizar ampliamente los compuestos de fibra de carbono en capas, que se distinguen por su bajo peso, alta resistencia y la posibilidad de crear productos de forma compleja. Sin embargo, al crear piezas de este material pueden surgir diversos defectos, incluyendo el aplastamiento de la capa, la delaminación de los bordes, el agrietamiento. Científicos de la Universidad Politécnica Nacional de Investigación de Perm (PNIPU) estudiaron cómo el tamaño, la forma y la ubicación de los defectos influyen en las propiedades mecánicas de la pieza y desarrollaron un método para predecir las consecuencias de tales fallos. La investigación permitirá crear piezas más resistentes a las cargas para aviones, cohetes, drones y prevenir su destrucción. Así lo informó el servicio de prensa de la universidad.

Avión de la empresa "Tupolev"
Avión de la empresa "Tupolev"

Los científicos propusieron registrar el proceso de delaminación del plástico reforzado con fibra de carbono con un nuevo método: utilizando un sistema de emisión acústica.

Durante las pruebas, determinamos las tensiones máximas y el módulo de elasticidad. Mientras tanto, en el sistema de emisión acústica se registraban continuamente las señales.
Ekaterina Chebotareva, laboratorista del centro de mecánica experimental de la PNIPU

Las muestras que se utilizaron en las pruebas se destruyeron por delaminación y perdieron estabilidad. Resultó que esto depende en mayor medida del tipo de defecto. Por ejemplo, un defecto en forma de círculo provoca la pérdida de estabilidad antes que un defecto en forma de rectángulo.

Después de analizar los resultados de las pruebas, los científicos obtuvieron un gráfico de la deflexión del material en función de la carga. La investigación demostró que la pérdida de estabilidad del material compuesto se produce incluso antes de alcanzar el límite de resistencia a la compresión. La destrucción incluso de una sola capa de fibra afecta a la pieza.

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